注塑機(jī)伺服電機(jī)節(jié)能問題
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伺服電機(jī)
伺服電機(jī)是為加速減速優(yōu)化的。伺服電機(jī)如何能在維持扭矩之下降低慣性？原來是利用了以下的物理關(guān)系。（∝是代表“正比于”的數(shù)學(xué)符號(hào)。）
扭矩 ∝ 轉(zhuǎn)子直徑 （線性比例）
慣性 ∝（轉(zhuǎn)子直徑)2 （平方比例）
扭矩 ∝ 轉(zhuǎn)子長度 （線性比例）
平方比例較線性比例提升得快。如轉(zhuǎn)子直徑增加20%，（轉(zhuǎn)子直徑)2便增加44%（1.22 = 1.44）。
伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)用小直徑來降低慣性，再以長的轉(zhuǎn)子來回復(fù)失去的扭矩。伺服電機(jī)的外觀也明顯看見是直徑小但長度大的。
某日本供應(yīng)商采用釹(neodymium)磁鐵(是稀土磁鐵的一種)來產(chǎn)生轉(zhuǎn)子的磁場，比一般的鐵氧體磁鐵(ferrite magnet)強(qiáng)，故扭矩便能提高。此供應(yīng)商更采用了磁阻扭矩(reluctance torque)來產(chǎn)生額外的扭矩。
采用永磁來產(chǎn)生磁場亦比用電磁或電感產(chǎn)生磁場的效率更高，因?yàn)榫捅苊饬司€圈的損失及渦流的損失。
伺服電機(jī)從0 rpm速到2000 rpm，只需要0.05 秒。因此，用變速伺服電機(jī)來驅(qū)動(dòng)油泵，拖慢生產(chǎn)力的情況只在短于5秒周期時(shí)才能察覺。
伺服電機(jī)在制動(dòng)時(shí)變了發(fā)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)電阻，而動(dòng)能則在制動(dòng)電阻上變?yōu)闊崮?，散發(fā)在大氣中。有瑞士注塑機(jī)廠在其全電機(jī)中采用儲(chǔ)能電池吸收了制動(dòng)的動(dòng)能，然后釋放出來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這充分體現(xiàn)了節(jié)能的本色：利用額外的設(shè)備來節(jié)?。ㄔ谶@里應(yīng)稱為回收再用）能源。
全電機(jī)
全電機(jī)的省電效果是眾所周知的。全電機(jī)的驅(qū)動(dòng)也是用伺服電機(jī)的，只不過它最少用四個(gè)伺服電機(jī)來直接驅(qū)動(dòng)注射、塑化、開合模及頂出動(dòng)作。其余的動(dòng)作如抽芯/旋脫，射臺(tái)及調(diào)模有用伺服電機(jī)，亦有用較便宜的電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。
直接驅(qū)動(dòng)采用螺絲或曲臂將旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能變?yōu)榫€性的動(dòng)能，或采用皮帶或齒輪將高速的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能變?yōu)榈退俚男D(zhuǎn)動(dòng)能。
伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵，油流過管道到達(dá)油缸或油馬達(dá)，再轉(zhuǎn)換為動(dòng)能與全電機(jī)比較，直接驅(qū)動(dòng)節(jié)省了兩個(gè)轉(zhuǎn)換過程，估計(jì)可節(jié)約10%的能量。兩者之間的比較，表列于后。
待機(jī)狀態(tài)
啟動(dòng)了注塑機(jī)的電機(jī)后而注塑機(jī)沒有動(dòng)作的狀態(tài)稱為待機(jī)狀態(tài)。
在以下的情況下，注塑機(jī)是處于待機(jī)狀態(tài)的。
1. 當(dāng)冷卻時(shí)間比塑化時(shí)間長，多出來的冷卻時(shí)間中，注塑機(jī)是處于待機(jī)狀態(tài)的。產(chǎn)品越厚，待機(jī)狀態(tài)時(shí)間便越長。
2. 機(jī)械手取出成品/水口時(shí)。
3. 半自動(dòng)操作時(shí)操作員打開安全門取出成品/水口或插件時(shí)。
異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵在待機(jī)狀態(tài)時(shí)是恒速轉(zhuǎn)動(dòng)但沒有流量的，但在一臺(tái)11 kW的注塑機(jī)上測出電機(jī)的電流是7 A，比11 kW電機(jī)的24 A額定電流是一個(gè)大的比例（29%）。
伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵在待機(jī)狀態(tài)時(shí)是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。虛耗的只是伺服電機(jī)（電子）驅(qū)動(dòng)器的能量。以11 kW伺服電機(jī)為例，電流不到1 A。
油溫作指示
伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵的節(jié)能效果，從壓力油油溫可見一班。
采用一臺(tái)50噸注塑機(jī)注塑單腔的航空杯，在華南的夏季及沒有壓力油冷卻的條件下，油溫只有37度攝氏。
如壓力油的升溫是節(jié)能的指示，這一點(diǎn)是連異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵都望塵莫及的。
電機(jī)效率
效率是輸出功率除以輸入功率的比例。
效率 = 輸出功率/輸入功率
電機(jī)的輸入功率是用電的功率。
電機(jī)的輸出功率是轉(zhuǎn)動(dòng)的功率。
在理想的沒有損失的情況下，輸出功率等于輸入功率，效率便等于100%。損失了的功率變了熱的功率。
異步電機(jī)在額定負(fù)荷時(shí)效率約90%，但在負(fù)荷低于50%時(shí)，效率大幅下降，也就是前述的待機(jī)狀態(tài)消耗29%額定電流的原因。
有英國公司提供“節(jié)能寶”在異步電機(jī)低負(fù)荷時(shí)降低供應(yīng)電壓，從而減少銅線圈產(chǎn)生過量的磁通，降低損失，達(dá)節(jié)能之效。留意電機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，故不影響注塑周期。
能節(jié)能多少？
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評(píng)論